CNC铝制原型快速指南

在铝材中进行 CNC 原型制作可以带来一些可观的好处。

从更简单的材料升级可以在更广泛的行业中开辟新的应用。作为 CNC 加工中最常见的材料之一，铝是原型制作的理想材料，将这种能力引入内部当然值得考虑。根据您的业务所服务的行业以及他们需要的部件，它甚至可能是必需品。

深入其中，了解铝的信息令人眼花​​缭乱。为了轻松、完整地了解 CNC 铝制原型制作可能对您意味着什么，请按照我们的 CNC 铝制原型制作指南和提示进行操作。

铝加工哪些类型的产品？

很多产品都是用铝加工而成的，代表着各行各业。

虽然有很多垂直市场可以加工铝来制造特定产品，但最普遍的市场之一是电子行业。产品包括工业控制外壳、散热器和框架、笔记本电脑或手机机身等。即使是看似很小的组件，如音量按钮，也通常由铝制成，以使产品比塑料更具高端感。

模具制造商也依赖铝制原型。当要求较小且模具的使用寿命无关紧要时，与使用硬化钢制作模具相比，制作铝制模具可以节省大量时间。铝也可用于碳纤维或热成型模具，而不是昂贵的注塑模具制造过程。

航空航天和国防工业还采购用铝加工的零件，例如雷达板或结构部件的外壳。此外，汽车行业依赖铝加工来大批量生产汽车零部件，如面板、内饰和硬件。

什么类型的铝用于原型制作？

CNC 铝制原型设计并非一刀切。虽然一些行业和研发实验室依赖铝原型制造特定产品的关键部件，但评估最适合这项工作的铝类型非常重要。

众所周知，6061 是美国使用最广泛的铝材质，在原型或生产需求中很受欢迎。

为什么？

除了在加工或焊接时易于使用外，6061 铝还是一种理想的制造材料。它可以锻造或挤压成型，具有高强度重量比，在商业上广泛使用，价格合理。由于这些原因，许多行业更喜欢使用 6061 铝进行各种应用。

如果您的原型需要结构更硬、更硬的铝材，则可能需要升级到 7075 铝材。毫不奇怪，这种强度更高的铝更适合制造枪支和航空航天部件。这也是因为 7075 尽管增加了强度，但仍然很轻，与 6061 相当。

较低的等级，如 5052，与 6061 有一些相似之处，但更软。这使它们成为电子面板的理想选择，特别是前面板工作，零件在加工后可能需要弯曲。

还有更低的等级，如 3000 系列铝。 3000 更接近于纯铝，这意味着它非常柔软和粘稠。随后，使用典型的 CNC 机床进行加工更具挑战性。但是，在 DATRON 上铣削 3000 系列铝可以产生出色的结果。借助专为处理这些材料而设计的切削工具和高速主轴，可以显着简化任务。

另一种常见的铝等级是 MIC-6，专门设计用于对平整度要求严格公差的应用。通常，这被称为工具板，非常适合当需要由铝制成的夹具板时，您不想铣削或磨平，并且担心翘曲（稍后会详细介绍）。 MIC-6 具有保持高平整度的正确特性。

尽管有许多不同的铝系列可供选择（并且都是独一无二的），但您会发现总体偏好会偏向于使用 6061 进行 CNC 加工。

了解CNC铝制原型工艺

为了了解 CNC 铝原型制作的过程，逐步了解该过程会很有帮助。让我们从最初的 CAD/CAM 流程开始，朝着完成的部分努力。以下是我们的重要提示：

第一步

为可制造性设计您的零件。这似乎很明显，但在设计零件时只考虑工程或美学考虑是很常见的。确保您没有太深的特征、太紧的公差或无法制造的特征。请记住，你不能用圆形工具在角落里切出正方形！

第二步

确定您将使用的铝材等级。研究您的选择并确定哪个等级最适合您的需求。使用有限元分析 (FEA) 软件（如 Autodesk Fusion 360）来处理承受高强度的零件。选择您的材料将影响未来的每一个决定。

第三步

锁定铝等级后，您就可以开始选择切削工具了。始终选择可用的最短工具来完成工作。使用手头上的较长工具似乎比订购较短的工具更方便，但是当您完成的零件被颤动标记覆盖时，您会后悔这个决定——这是工具变形的明显迹象。

在做出刀具决定之前，还要考虑您的 CNC 机床配置。典型的低 RPM 机器将受益于更多的刃数刀具，但反过来会受到低效率和更高切削力的影响。对于像 DATRON 这样的高转速 CNC 机床，低刃数刀具（理想情况下是单刃）成为降低切削力和实现出色排屑的理想选择。

第四步

选择了您的工具库，是时候讨论提要和速度了。对于不熟悉的人来说，了解饲料和速度可能是一项艰巨的任务。

幸运的是，有很多可供初学者使用的资源。工具制造商提供进给和速度指南，让您走上正轨。 ProvenCut 等服务会根据您使用的机器提供大量信息，这让您轻松设置进纸和速度。 DATRON 甚至提供了一个全面的切割指南，它提供的信息不仅基于您正在制作的功能，还基于您拥有的机器配置。

第五步

为您正在制作的作品选择合适的夹具。例如，真空台非常适合大片材。较小或形状奇特的零件可能需要气动或机械虎钳。复杂的多面零件可能最适合第 4 轴或第 5 轴。

第六步

选择正确的工具对于排屑很重要，但使用适当的冷却系统可能更为关键。对于铝，雾化蒸发冷却剂是一种很好的清洁选择，但也可以使用溢流冷却剂、雾油或空气喷射。无论使用哪一种，都要确保芯片尽快从切割区域弹出。

第七步

关于工具的最后一个提示：铣削铝时，请考虑未涂层的工具。使用涂层工具似乎很容易，但请注意：涂层会在锋利的切削刃上添加一层薄薄的材料，从而将其修圆。这可能适用于较硬的材料，但在切割较软等级的铝时，您会冒“磨损”的风险。

当铝在圆边上堆积时，磨损很明显，因为工具不够锋利。它会在切削刃上留下明显的铝污迹。这会导致刀具磨损加速，铣削效果不佳。刀具越锋利，切削力和摩擦损失就越低。这样可以更有效地利用主轴的可用马力，从而延长刀具寿命、缩短循环时间并获得更好看的零件。

第八步

注意材料内的固有应力。由于制造过程的不同，不同类型的铝在材料中都有自己的应力。例如，与铸造的 MIC-6 相比，挤压 6061 铝的内应力更高。

当涉及到工艺可靠性和保持成品公差时，这一点很重要。切割受压材料会导致翘曲，通常称为“弓形”或“土豆碎裂”。当铣削受力材料的一侧时，内力变得不均匀，导致其扭曲。明智地选择工具、材料、工件夹具和策略将有助于减轻这些压力。

在我们对原型制作过程的简要概述和我们为支持每个步骤提供的提示之间，希望您对在内部进行 CNC 铝制原型制作的前景更有信心。当然，当您准备好继续前进时，我们随时准备回答任何问题并提供定制指导。

CNC 铝制原型内部的好处

选择在内部集成 CNC 铝制原型可提供几个关键优势，这些优势远远超过了外包通常产生的速度并节省了成本。

首先，您介绍了在短时间内返工零件的能力；事实上，你也许可以完全避免制作一个全新的零件。

以电子行业为例，考虑外包电子外壳的情况。等待三周后，您会收到它，按照您的设计指定。

但是，当然，您的设计团队需要对特定功能的公差进行调整，而电子工程师需要为新的微芯片增加一个口袋。为了进行这种调整，您显然需要再次将零件发送出去进行返工。根据交货时间，您可能需要至少三周的周转时间。你有这样的时间吗？

现在，想象一下如果您在内部拥有 CNC 铝制原型。您可以简单地使用机器探针注册一个特征，将您的刀具路径更新为最新模型，并立即在内部解决请求。最终，您可能会完全避免创建新零件，因为铝很容易返工。

此外，成本节约和灵活性都是 DATRON 机器的核心。

当您将 CNC 铝制原型带入内部时，这些优势会更加明显，因为 DATRON 机器是围绕其加工铝的能力而专门构建的。只要零件的尺寸和形状规格正确，DATRON 的机器从头开始设计 - 就像我们的切削工具线一样 - 非常适合 CNC 铝原型制作。

我们希望我们的 CNC 铝制原型快速指南为您提供考虑在内部移动流程所需的信息。如果您有任何其他问题，欢迎与我们联系。